Week 1 RA-1: diabetes mellitus
ZSO: energiemetabolisme
Enzymen
- Enzymen katalyseren stofwisselingsreacties zonder daarbij
zelf te worden verbruikt.
- Enzymactiviteit is bepalend voor het verloop van de
stofwisseling.
o = Snelheid waarmee een enzym een reactie
versneld
- Bouw en werking
o Ruimtelijke vorm met veel knikken en lussen
o Actief centrum met specifieke ruimtelijke structuur
o Enzym werkt op een substraat
▪ Substraat past precies in het actieve centrum
▪ Enzym-substraat complex
▪ Na reactie laat het ontstane molecuul los van het actieve centrum >
volgende reactie kan plaatsvinden
o Enzymen zijn substraat-specifiek
▪ Inwerken op één specifieke stof
- Activeringsenergie
o Chemische reactie: beweging van moleculen en de botsing van moleculen
o Energie die een systeem nodig heeft om een chemische reactie te laten
verlopen
o Enzymen > minder activeringsenergie nodig
- Enzymactiviteit
o Snelheid waarmee een enzym een reactie versneld
o Uitgedrukt in hoeveelheid substraat die per tijdseenheid wordt omgezet of in
de hoeveelheid reactieproduct die per tijdseenheid ontstaat.
o Beinvloed door temperatuur, zuurgraad, concentratie van deelnemende
stoffen en door bindingen van enzymen met stoffen die de activiteit kunnen
verhogen of remmen.
o E + S → ES → E + P
▪ Rate 1 = k1[E][S]
▪ Rate 2 = k2[ES]
▪ Rate = snelheid = V = d[P]/dt
▪ Snelheid omhoog door hogere
substraat of hogere
enzymconcentratie
▪ Vmax = maximale snelheid
▪ Hoge [S] > enzymen
gesatureerd, dus uiteindelijk
kan de reactie niet sneller
verlopen omdat alle bindingsplekken dan bezet zijn.
o Enzymen hebben hun eigen optimumtemperatuur en pH.
▪ Boven de 50 graden denaturatie
1
, - Co-factoren
o Soms een speciaal ion of molecuul nodig om goed te kunnen werken. Dat
wordt dan een co-factor genoemd. Het eigenlijke enzymmolecuul heet dan
een apo-enzym.
o Co-factor kan anorganisch of
organisch zijn.
▪ Anorganisch: metaalionen
▪ Organisch > co-enzym
(vitamines)
Vertering en opname
- Monosachariden (water, mineralen, vitaminen) kunnen zonder verteringi in het
bloed worden opgenomen.
- Eiwitten, disachariden en polysachariden moeten eerst worden verteerd.
o Eiwitten > aminozuren
o Sachariden > monosachariden
o Vetzuren > twee vetzuurmoleculen afsplitsen
▪ Vrije vetzuren + monoacylglycerol
- Vetten
o Glycerol + drie vetzuurmoleculen
o Brandstof voor het lichaam
o Bouwstof voor fosfolipiden
o Onverzadigd (plantaardige oliën)
o Verzadigd (dierlijke vetten)
o Cholesterol > aanmaak door de lever
- Koolhydraten
o Mono (glucose/fructose), di (sacharose en lactose), poly (zetmeel, glycogen)
o Overtollig deel > glycogen > lever en spieren
o Opgeslagen in vet
o Bouwstof voor de cel
- Eiwitten
o Polymeren van aminozuren
o 20 verschillende aminozuren, lichaam kan er 12 zelf maken (in de lever)
o Bouwstof voor het lichaam
o Transport van stoffen
o Uitgescheiden met urine als ureum
o Energie leveren door stoffen als pyruvaat
- Hydrolysereactie > splitsen van een chemisch molecuul onder opname van water
- Vetering: combinatie van mechanische vertering en chemische vertering
o Mechanisch: lengtespieren, kringspieren, snijtanden
▪ Totale oppervlak van het voedsel vergroten
▪ Darmperistaltiek
o Chemisch: amylase, pancreas, galblaas, zoutzuur
▪ Mondholte: speeksel door speekselklieren. Bevat amylase > zetmeel
afbreken tot maltose
▪ Maag: gastrine > maagsap. Bevat zoutzuur, slijm en pepsinogeen.
2
, • Pepsinogeen > inactief pro-enzym > pepsine (door zoutzuur)
• Splitsing van eiwitmoleculen tot polypeptiden.
• Zoutzuur doodt bacteriën, slijm beschermt tegen zuur.
▪ Dunne darm: zure brij stimuleert bepaalde cellen in het duodenum tot
uitscheiding van secretine en cholecystokinine.
▪ Lever en pancreas:
• Secretine > stimulatie van gal en NaHCO3 (neutraliseert
maagzuur)
• Cholecystokinine > afgeven van gal en secretie enzymen uit
alvleesklier.
• Alvleessap bevat trypsinogeen en peptidase, amylase en lipase.
o Peptidase: afbraak tot di- en tripeptiden en aminozuren
o Amylase: zetmeel naar maltose
o Lipase: splitsing triglyceriden tot vetzuurmoleculen en
monoacylglycero,
o Gal: kleurstoffen en zouten. Maken kleine vetdruppels
(emulgeren). Vergroot oppervlak vetdruppels.
- Opname of resorptie voornamelijk in de dunne darm
o Ongeveer 6 meter lang, sterk geplooid
o Darmvlokken (darmvilli) > haarvaten en lymfevaten
o Microvilli > enorme oppervlakte, dus opname zeer
groot.
o Opname van water, voedingsstoffen en
veteringsproducten
▪ Passief transport (A): concentratie in
darmepitheelcellen lager dan in de
darmholte. Diffunderen(C) van
voedingsstoffen via het membraan of via membraaneiwitten (vettige
stoffen en gassen)
• Transporteiwit (D) (glucose, ionen, water)
• Osmose
▪ Actief transport (B): opname selectief of tegen het concentratieverval
in door transporteiwitten uit de darmholte. Kost energie
Glycolyse
- Glucose energie wordt in mitochondriën omgezet in ATP
- Omzetting van glucose naar energie:
- Glycolyse
o Glucose splitsen in twee delen > 2 pyruvaat
(C2H4O5)
o Cytoplasma
o Pyruvaat opgenomen in mitochondriën
o Netto 2 ATP vorming (bruto 4 vorming,
maar voor activering 2 verbruikt)
3
, o Netto 2 NADH vorming (leveren ATP in oxidatieve fosforylering)
o ATP is een geschikt molecuul voor transport van energie
o NAD+ neemt twee energierijke elektronen en een H+ op
▪ NAD+ + 2e- + H+ → NADH + H+
o Eindproduct is pyruvaat
▪ Tussen producten zijn glucose-6-fosfaat, fructose -1,6-bifosfaat en
fosfo-enolpyruvaat
o Katalysatie door pyruvaatkinase
Citroenzuurcyclus
- Eindproduct glycolyse is twee pyruvaat
- Acetyl-co-A vorming door decarboxylering van pyruvaat
door het enzyme pyruvaat dehydrogenase
- Citroenzuur vorming als de acetyl-groep vna acetyl-co-A
o Co-enzym A wordt hergebruikt
- Vindt plaats in de mitochondriën
- Energie uit glucose gebruikt voor de vorming van
energierijke elektronen, gebonden aan NADH en FADH2
4
ZSO: energiemetabolisme
Enzymen
- Enzymen katalyseren stofwisselingsreacties zonder daarbij
zelf te worden verbruikt.
- Enzymactiviteit is bepalend voor het verloop van de
stofwisseling.
o = Snelheid waarmee een enzym een reactie
versneld
- Bouw en werking
o Ruimtelijke vorm met veel knikken en lussen
o Actief centrum met specifieke ruimtelijke structuur
o Enzym werkt op een substraat
▪ Substraat past precies in het actieve centrum
▪ Enzym-substraat complex
▪ Na reactie laat het ontstane molecuul los van het actieve centrum >
volgende reactie kan plaatsvinden
o Enzymen zijn substraat-specifiek
▪ Inwerken op één specifieke stof
- Activeringsenergie
o Chemische reactie: beweging van moleculen en de botsing van moleculen
o Energie die een systeem nodig heeft om een chemische reactie te laten
verlopen
o Enzymen > minder activeringsenergie nodig
- Enzymactiviteit
o Snelheid waarmee een enzym een reactie versneld
o Uitgedrukt in hoeveelheid substraat die per tijdseenheid wordt omgezet of in
de hoeveelheid reactieproduct die per tijdseenheid ontstaat.
o Beinvloed door temperatuur, zuurgraad, concentratie van deelnemende
stoffen en door bindingen van enzymen met stoffen die de activiteit kunnen
verhogen of remmen.
o E + S → ES → E + P
▪ Rate 1 = k1[E][S]
▪ Rate 2 = k2[ES]
▪ Rate = snelheid = V = d[P]/dt
▪ Snelheid omhoog door hogere
substraat of hogere
enzymconcentratie
▪ Vmax = maximale snelheid
▪ Hoge [S] > enzymen
gesatureerd, dus uiteindelijk
kan de reactie niet sneller
verlopen omdat alle bindingsplekken dan bezet zijn.
o Enzymen hebben hun eigen optimumtemperatuur en pH.
▪ Boven de 50 graden denaturatie
1
, - Co-factoren
o Soms een speciaal ion of molecuul nodig om goed te kunnen werken. Dat
wordt dan een co-factor genoemd. Het eigenlijke enzymmolecuul heet dan
een apo-enzym.
o Co-factor kan anorganisch of
organisch zijn.
▪ Anorganisch: metaalionen
▪ Organisch > co-enzym
(vitamines)
Vertering en opname
- Monosachariden (water, mineralen, vitaminen) kunnen zonder verteringi in het
bloed worden opgenomen.
- Eiwitten, disachariden en polysachariden moeten eerst worden verteerd.
o Eiwitten > aminozuren
o Sachariden > monosachariden
o Vetzuren > twee vetzuurmoleculen afsplitsen
▪ Vrije vetzuren + monoacylglycerol
- Vetten
o Glycerol + drie vetzuurmoleculen
o Brandstof voor het lichaam
o Bouwstof voor fosfolipiden
o Onverzadigd (plantaardige oliën)
o Verzadigd (dierlijke vetten)
o Cholesterol > aanmaak door de lever
- Koolhydraten
o Mono (glucose/fructose), di (sacharose en lactose), poly (zetmeel, glycogen)
o Overtollig deel > glycogen > lever en spieren
o Opgeslagen in vet
o Bouwstof voor de cel
- Eiwitten
o Polymeren van aminozuren
o 20 verschillende aminozuren, lichaam kan er 12 zelf maken (in de lever)
o Bouwstof voor het lichaam
o Transport van stoffen
o Uitgescheiden met urine als ureum
o Energie leveren door stoffen als pyruvaat
- Hydrolysereactie > splitsen van een chemisch molecuul onder opname van water
- Vetering: combinatie van mechanische vertering en chemische vertering
o Mechanisch: lengtespieren, kringspieren, snijtanden
▪ Totale oppervlak van het voedsel vergroten
▪ Darmperistaltiek
o Chemisch: amylase, pancreas, galblaas, zoutzuur
▪ Mondholte: speeksel door speekselklieren. Bevat amylase > zetmeel
afbreken tot maltose
▪ Maag: gastrine > maagsap. Bevat zoutzuur, slijm en pepsinogeen.
2
, • Pepsinogeen > inactief pro-enzym > pepsine (door zoutzuur)
• Splitsing van eiwitmoleculen tot polypeptiden.
• Zoutzuur doodt bacteriën, slijm beschermt tegen zuur.
▪ Dunne darm: zure brij stimuleert bepaalde cellen in het duodenum tot
uitscheiding van secretine en cholecystokinine.
▪ Lever en pancreas:
• Secretine > stimulatie van gal en NaHCO3 (neutraliseert
maagzuur)
• Cholecystokinine > afgeven van gal en secretie enzymen uit
alvleesklier.
• Alvleessap bevat trypsinogeen en peptidase, amylase en lipase.
o Peptidase: afbraak tot di- en tripeptiden en aminozuren
o Amylase: zetmeel naar maltose
o Lipase: splitsing triglyceriden tot vetzuurmoleculen en
monoacylglycero,
o Gal: kleurstoffen en zouten. Maken kleine vetdruppels
(emulgeren). Vergroot oppervlak vetdruppels.
- Opname of resorptie voornamelijk in de dunne darm
o Ongeveer 6 meter lang, sterk geplooid
o Darmvlokken (darmvilli) > haarvaten en lymfevaten
o Microvilli > enorme oppervlakte, dus opname zeer
groot.
o Opname van water, voedingsstoffen en
veteringsproducten
▪ Passief transport (A): concentratie in
darmepitheelcellen lager dan in de
darmholte. Diffunderen(C) van
voedingsstoffen via het membraan of via membraaneiwitten (vettige
stoffen en gassen)
• Transporteiwit (D) (glucose, ionen, water)
• Osmose
▪ Actief transport (B): opname selectief of tegen het concentratieverval
in door transporteiwitten uit de darmholte. Kost energie
Glycolyse
- Glucose energie wordt in mitochondriën omgezet in ATP
- Omzetting van glucose naar energie:
- Glycolyse
o Glucose splitsen in twee delen > 2 pyruvaat
(C2H4O5)
o Cytoplasma
o Pyruvaat opgenomen in mitochondriën
o Netto 2 ATP vorming (bruto 4 vorming,
maar voor activering 2 verbruikt)
3
, o Netto 2 NADH vorming (leveren ATP in oxidatieve fosforylering)
o ATP is een geschikt molecuul voor transport van energie
o NAD+ neemt twee energierijke elektronen en een H+ op
▪ NAD+ + 2e- + H+ → NADH + H+
o Eindproduct is pyruvaat
▪ Tussen producten zijn glucose-6-fosfaat, fructose -1,6-bifosfaat en
fosfo-enolpyruvaat
o Katalysatie door pyruvaatkinase
Citroenzuurcyclus
- Eindproduct glycolyse is twee pyruvaat
- Acetyl-co-A vorming door decarboxylering van pyruvaat
door het enzyme pyruvaat dehydrogenase
- Citroenzuur vorming als de acetyl-groep vna acetyl-co-A
o Co-enzym A wordt hergebruikt
- Vindt plaats in de mitochondriën
- Energie uit glucose gebruikt voor de vorming van
energierijke elektronen, gebonden aan NADH en FADH2
4
